火星北极直径约115米的小陨坑
火星北极冰层陨坑上的堆积物高达500米
美国宇航局的科学家日前称，火星探测器最新拍摄的一组照片显示，火星北极冰层上存在着一个巨大的陨坑。这是科学家们首次拍摄到火星北极冰层存在陨坑的直接证据。
正在环绕火星飞行的火星观测轨道器上的高分辨率成像科学实验摄影仪(HiRISE)拍下了这组最新的照片。照片显示，一个孤零零的小山丘耸立在一个层状堆积地貌的侵蚀斜坡的半坡之上。这个堆积物的暴露部分高约500米，半坡上的圆锥形小山丘高约40米。来自亚利桑那大学的科学家、HiRISE项目组成员夏纳-布莱恩介绍说，“小山丘可能是一个被埋藏在地下的陨坑的地面剩余部分，现在正可以通过这个小山丘挖掘出这个地下陨坑。”通过一个小山丘而发现陨坑，这事听起来好象有些难以理解，那么还有一种更简单的解释：陨坑的形成与火星北极冰层堆积同步进行，陨坑形成后随即被不断堆积的冰层所覆盖。大多数这样的陨坑因此被覆盖于火星的表层之下，科学家们也就很难发现和接触这种陨坑。
但是，由于侵蚀的原因，每个陨坑之上或周围区域慢慢形成一条沟槽，于是陨坑及相关的冰丘就逐渐暴露出来。布莱恩解释说，“陨坑所在位置之下的冰层好象比其他地点的冰层抗侵蚀能力更强，到目前为止人们还没有找到真正的原因。因此，在沟槽形成的同时，陨坑所在地之下的冰层却仍然能够保存下来，于是就形成了一个孤立的小山丘。”一张HiRISE的高分辨率照片显示，这个小山丘由许多多边形的大石块组成。石块直径约为10米，表面覆盖着一层火星上非常普遍的微红色尘埃。但是，在火星北极层状堆积物的其他照片上却又发现了另一种好象富含冰的石块。科学们在另一张由HiRISE所拍下的新照片中又发现，在火星北极冰帽表面也有一个小小的陨坑，该陨坑直径大约只有115米。
科学家们根据火星北极地区极少发现陨坑的事实，提出两种解释：要么是因为北极冰帽大概只有10万年历史，所以那里尚未出现大量的撞击事件；要么是因为那里的陨坑也随着冰层的融化而早已消失。美国科学家说，“火星勘测轨道飞行器”和“环火星勘测者”两个探测器借助重力数据、地表高度测绘数据等构建出火星地形图。它清晰地显示，北极大盆地的轮廓为椭圆形，与撞击坑的表征相符。此外，观测还发现，这个盆地还有一层外部轮廓，这种内外双圈是撞击坑的又一个典型特征。火星的南北半球呈现出截然不同的两种地形，北半球地形低洼平坦，而南半球地势较高，地表粗糙，多坑洞。不过南半球的坑地规模较小，无法和北半球的大盆地相媲美。
火星南北半球的这种“两面派”地形一直是未解之谜。上世纪70年代美国的火星探测器第一次发回火星地表全图后，科学家们就一直在猜测其中原因，其中“远古撞击说”和“火星内部运动说”是两种最为流行的假说。研究小组在报告中说，虽然现在仍不能百分之百地证明“撞击说”，但起码改变了北极地形研究的方向。他们认为，最新的观测数据不仅对研究火星早期的演化有重要意义，也对研究地球早期的形成有启示作用。在最新绘制的火星三维地图上，火星的表面布满了极端的地貌特征，这里有太阳系中最高的山脉、最低的盆地和最为平坦的原野。火星上最高点与最低点之间的相对落差约为32公里，是地球上同一落差的1.5倍左右。科学家表示，数十亿年前，一颗小行星或其他来自太空的陨石撞击了火星，这次撞击留下的陨石坑的深度超过了珠穆朗玛峰的高度。
科学家说，这个被称为赫拉斯的陨石坑比太阳系中任何其他的陨石坑都要深。如果在美国挖掘这样一个大坑，坑的口径可以从东海岸一直延伸到洛基山脉--这—距离约为2400公里。从这个陨石坑里挖出的岩石和泥土将足够形成一块厚达2英里、可以覆盖整个美国的“毯子”。另一个极端是一座被称为奥林波斯蒙斯的火山，它比火星的平均高度差不多高出27公里，这使它成为太阳系中最高的火山。火星的北半球有一个巨大的盆地，它的底部比火星的平均高度低了大约10公里。
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